Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 15.11.1973 Opis patentowy opublikowano: 10.09.1975 78951 U. 21a\ 14/01 MKP H03c 3/12 CZYTELNIA Urzedu ftrlentowego M .ii I*--/--.. «f (,- .j Twórca wynalazku: Witold Szkudlinski Uprawniony z patentu tymczasowego: Politechnika Gdanska, Gdansk (Polska) Szerokopasmowy modulator czestotliwosci z diodami pojemnosciowymi Przedmiotem wynalazku jest szerokopasmowy modulator czestotliwosci z diodami pojemnosciowymi, który moze byc zastosowany w wielokanalowych systemach transmisyjnych z modulacja czestotliwosci oraz w automatycznie sterowanych generatorach sygnalowych.Dotychczasowe rozwiazania modulatorów z diodami pojemnosciowymi zlozone sa z obwodu rezonansowe¬ go oraz tranzystorowego lub diodowego ukladu odtlumiania tego obwodu. W rozwiazaniach tych obwód rezonansowy zlozony jest z indukcyjnosci i diody pojemnosciowej o pojemnosci zmieniajacej sie w takt napiecia modulujacego. Zmianom pojemnosci diody odpowiadaja okreslone zmiany czestotliwosci rezonansowej obwodu, która z kolei okresla czestotliwosc przebiegu wyjsciowego modulatora.Wada dotychczasowych rozwiazan sa znieksztalcenia nieliniowe zachodzace w procesie modulacji, a wyni¬ kajace z nieliniowej zaleznosci pomiedzy czestotliwoscia i napieciem modulujacym. Znieksztalcenia nieliniowe mozna zmniejszyc przez zastosowanie specjalnych diod pojemnosciowych z tzw. ,,zlaczem hiperstromym".Jednakze diody te charakteryzuja sie mala dobrocia oraz waskim zakresem korzystnego przebiegu charakterysty¬ ki pojemnosc — napiecie. Poza tym zakresem charakter zmian pojemnosci jest tego typu, ze znieksztalcenia znacznie wzrastaja.Gelem wynalazku jest opracowanie ukladu szerokopasmowego modulatora, w którym w przypadku zasto¬ sowania typowych diod pojemnosciowych znieksztalcenia nieliniowe beda mniejsze niz w rozwiazaniach dotych¬ czasowych. Cel ten zostal osiagniety przez zastosowanie obwodu rezonansowego skladajacego sie z pasywnego zyratora obustronnie obciazonego diodami pojemnosciowymi, sterowanymi synchronicznie napieciem modu¬ lujacym.Zaleta rozwiazania wedlug wynalazku jest mozliwosc uzyskania dwukrotnie wiekszej dewiacji czestotli¬ wosci przy tej samej amplitudzie napiecia modulujacego. Jednoczesnie dla takiej samej dewiacji znieksztalcenia harmoniczne drugiego rzedu, sa o 10 dB mniejsze, a znieksztalcenia harmoniczne trzeciego rzedu sa mniejsze o 17 dB. Ponadto w odróznieniu od poprzednich rozwiazan modulator ten moze byc prawie w calosci wykonany jako uklad scalony, co pozwoli znacznie zmniejszyc jego wymiary.Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykladzie wykonania na rysunku, przedstawiajacym schemat2 78 951 ideowy szerokopasmowego modulatora czestotliwosci z diodami pojemnosciowymi. Modulator ten zawiera równolegle polaczone rezystancje ujemna R, rezystancje obciazenia RQ oraz obwód rezonansowy skladajacy sie z zyratora Z obciazonego obustronnie diodami "pojemnosciowymi C, sterowanymi synchronicznie napieciem modulujacym. Rezystancja ujemna R kompensuje straty energetyczne w pozostalej czesci modulatora oraz dostarcza energie do rezystancji obciazenia Ro. Pojemnosc diod pojemnosciowych C zmienia sie w takt napiecia modulujacego. Zyrator Z jest elementem pasywnym o konduktancji zyracji równej co do wartosci G. ZyratorZ lacznie z dwiema zmiennymi pojemnosciami diod pojemnosciowych C tworzy obwód rezonansowy o zmiennej czestotliwosci rezonansowej. Kompensacja strat energetycznych przy pomocy rezystancji ujemnej R stwarza warunki do wzbudzenia sie drgan o czestotliwosci równej chwilowej czestotliwosci rezonansowej obwodu. PL PLPriority: Application announced: November 15, 1973 Patent description was published: September 10, 1975 78951 U. 21a \ 14/01 MKP H03c 3/12 READING ROOM of the Ftrlent Office M .ii I * - / - .. «f (, - .j Inventor: Witold Szkudlinski Authorized by a provisional patent: Politechnika Gdanska, Gdansk (Poland) Broadband frequency modulator with capacitive diodes The subject of the invention is a broadband frequency modulator with capacitive diodes, which can be used in multichannel signal transmission systems with modulation of frequency controlled frequencies . Previous solutions of modulators with capacitive diodes consist of a resonant circuit and a transistor or diode de-attenuation system of this circuit. In these solutions, the resonant circuit is composed of inductance and a capacitive diode with a capacity changing in time of the voltage and modulating the time of the capacitive voltage changes. resonance frequencies This circuit, which in turn determines the frequency of the modulator output waveform. The disadvantages of the current solutions are non-linear distortions occurring in the modulation process, resulting from a non-linear relationship between the frequency and the modulating voltage. Nonlinear distortions can be reduced by using special capacitive diodes with the so-called However, these diodes are characterized by a low Q factor and a narrow range of favorable course of the capacitance-voltage characteristic. Beyond this range, the nature of the capacitance changes is of the type that distortions increase significantly. The aim of the invention is to develop a broadband modulator system in which in the case of using typical capacitive diodes, the nonlinear distortions will be lower than in the hitherto solutions. This goal was achieved by the use of a resonant circuit consisting of a passive diode loaded on both sides with capacitive diodes, synchronously controlled by the voltage of the invention, it is possible to solve the problem. obtaining twice the frequency deviation at the same amplitude of the modulating voltage.At the same time, for the same deviation, the second order harmonic distortion is 10 dB lower, and the third order harmonic distortion is lower by 17 dB. Moreover, in contrast to the previous solutions, this modulator can be made almost entirely as an integrated circuit, which will allow its dimensions to be significantly reduced. The subject of the invention is shown in the example of embodiment in the drawing showing the schematic diagram of a wideband frequency modulator with capacitive diodes. This modulator contains a parallel connected negative resistance R, load resistance RQ and a resonant circuit consisting of a zirator Z loaded on both sides with capacitive C diodes, controlled synchronously with modulating voltage. The negative resistance R compensates for energy losses in the rest of the modulator and supplies energy to Ro. The capacitance of capacitive diodes C changes with the tact of the modulating voltage Zyrator Z is a passive element with an irradiation conductance equal to the G value. ZyratorZ together with two variable capacitances of capacitive diodes C forms a resonant circuit with variable resonance frequency. creates conditions for the excitation of vibrations with a frequency equal to the instantaneous resonant frequency of the circuit. PL EN